近年来，随着科学的进步与社会的发展，并伴随着我国民航运输业的迅猛发展，使得飞行流量和复杂性急剧增大，对塔台管制人员的要求越来越高。因此对采用现代化手段训练塔台管制人员提出了迫切的要求。使用空管模拟训练机对空中交通管制学员进行训练具有很多优越性：它不会影响飞行安全；不受航班时刻的限制，可以灵活方便地随时进行训练，从而提高训练的数量和质量。因此，国内外一直十分重视各种空管模拟训练机的研究和开发。 本文从多个方面论述了基于HLA结构塔台模拟机系统的功能模型和实现机制，及其核心的软件结构。首先笔者阐述了基于HLA结构的塔台模拟机的组成以及各个子系统的功能；接着根据系统各个部分的功能划分和FEDEP建模方法设计出塔台模拟机的联邦对象模型，主要包括交互、仿真类的设计，属性表和参数表的确定和路径空间表的准备；本文的第三部分重点论述了HLA的六大服务管理在塔台模拟机中的应用，主要包括四部分内容：一时间服务管理在塔台模拟机中的应用，二声明服务管理在塔台模拟机中的应用，三数据分发管理服务在其的应用和所有权管理服务的应用。最后，笔者根据塔台模拟机的实时性要求和目前HLA实时性状况，对其实时性扩充方面进行了探讨和尝试，主要从两个方面进行了探讨和尝试：一采用线程池模型代替原来的多线程模型，二是设计一个与平台无关的优先级模型。 塔台模拟机系统是一个实时仿真系统，由于其涉及的对象数量大，行为动作复杂，实时性要求较高，这就要求软件体系结构具有可维护性好、可扩充性好的特点。通过对塔台模拟机系统在采用HLA体系结构上进行了可行性和性能方面研究，结果表明基于HLA体系结构的塔台模拟机系统具有很好的复用性、可维护性、可扩充性和易于系统集成等特点。并且扩充后具备了一定的实时性要求。